DE3020249A1

DE3020249A1 - Vorrichtung zur klassierung von koernigem feststoffgut

Info

Publication number: DE3020249A1
Application number: DE19803020249
Authority: DE
Inventors: Masuo Hosokawa; Noriyoshi Kaya; Tohei Yokoyama
Original assignee: Hosokawa Micron Corp
Current assignee: Hosokawa Micron Corp
Priority date: 1979-05-28
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1980-12-04
Also published as: JPS55157364A; US4292172A; JPS621794B2; GB2053031B; CA1123787A; FR2457719A1; GB2053031A; FR2457719B1

Description

Vorrichtung zur Klassierung von körnigem Feststoffgut

Die -Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klassierung von körnigen Feststoffen mit einem Gehäuse, das eine Klassierungskammer umgibt, einer an das Gehäuse angeschlossenen Beschickungseinrichtung für das zu behandelnde körnige Gut, einer an das Gehäuse angeschlos senen Gas zuführung seinrichtung für das klassierende Gas, einer an das Gehäuse angeschlossenen Austrags- insbesondere Absaug einrichtung zum Abtransport des vom Gas beim Klassierungsvorgang mitgeführten Gutes, wobei die Gas strömungsgeschwindigkeit in der Austragseinrichtung bzw. Saugleitung im wesentlichen konstant gehalten wird, einer weiteren Austragseinrichtung, die ebenfalls mit dem Gehäuse verbunden ist und durch welche das grobe Gut, das beim Klassierungsvorgang angefallen ist, ausgetragen wird und einem im Gehäuse angeordneten Klassierungsrotor, der mit veränderlicher Drehzahl angetrieben werden kann, so daß eine Klassierung nach Standardkorngrößen möglich ist.

Bei einer derartigen Klassierungsvorrichtung wird auf das körnige Gut durch das Klassierungsgas eine Kraft in Fließrichtung ausgeübt und durch den Klassierungsrotor gleichzeitig eine Zentrifugalkraft. Dabei werden die' feinen Feststoffe, welche vom Gas mitgerissen werden, durch die Saug leitung ausgetragen, während die grobkörnigen Feststoffe durch die dafür ebenfalls vorgesehene Austragseinrichtung ausgetragen werden. Die Klassierung von Standardkorngrößen läßt sich ändern bzw. bestimmen durch entsprechende Wahl· der Drehzahl des Klassierungsrotors. In herkömmlicher Weise läßt sich die Drehzahl manuell ändern bzw. einstellen. Dabei erweist es sich als schwierig, die Drehzahl zu ändern, auf einen bestimmten Wert einzustellen und diesen bestimmten Wert beizubehalten. Es ist daher äußerst schwierig, die gewünschte Klassierung durchzuführen. Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu

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beseitigen und eine genaue Klassierung zu ermöglichen, wobei insbesondere die Änderung, die Festlegung und die Beibehaltung der Drehzahl des Klassierungsrotors erleichtert bzw. automatisiert werden soll.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angeben.

Zur Erfüllung der vorstehenden Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung ein Rechner zur Anwendung gebracht, in welchem die folgende Formel gespeichert ist

N = K- -j- ■ J , wobei K eine Konstante bedeutet.

Demnach errechnet sich die Drehzahl N des Klas sie rungs rotors aus der gewünschten Klassierung der Standardpartikelgröße d, der Dichte P des

zu behandelnden körnigen Gutes und der Gasströmungsgeschwindigkeit Q in der Saugleitung. Die Rechnereinrichtung besitzt wenigstens eine Eingabeeinrichtung zum Festsetzen der Klassierung der Standardkorngröße d und eine Einrichtung zur automatischen Einstellung der Drehzahl des Klassierungsrotors auf die Drehzahl N, die abgeleitet wird aus den Eingangsdaten für die Klas sie rungs Standardkorngröße d und der vorstehend genannten Gleichung. Durch die Rechnereinrichtung ist es möglich, eine Drehzahl N für den Klassierungsrotor zu bestimmen, welche zur Klassierung mit HiKe einer gewünschten Klassierungsstandardkorngröße d notwendig ist und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Gasströmungsgeschwindigkeit Q und der Dichte P des körnigen Gutes. Diese Daten lassen sich leicht und rasch

und ohne Fehler bestimmen. Die ausgewählte Drehzahl N des Klassierungsrotors läßt sich positiv beibehalten, ohne daß eine Überwachung durch eine Bedienungsperson" notwendig ist. Der gesamte Klassierungsvorgang läßt sich mit hoher Genauigkeit und leicht durchführen.

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Aus der vorstehenden Gleichung ergibt sich des weiteren, daß eine Klassierung nach einer gewünschten Klassierungskorngröße d durch Steuerung der Gasströmungsgeschwindigkeit Q in der Saugleitung möglich ist. Bei Anwendung der Steuerung der Drehzahl des Klassierungsrotors läßt sich die Klassierungsstandardkorngröße d innerhalb eines weiteren Bereiches auswählen und mit höherer Genaugigkeit einstellen.

In den beiliegenden Figuren ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Anhand dieser Figuren soll die Erfindung noch naher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Flußbild; .

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch eine Klassierungsvorrichtung;

Fig. 3 einen Querschnitt durch diese Klassierungsvorrichtung;

Fig. 4 eine Kurvendarstellung der Korngrößenverteilung und

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch ein weiteres Ausführungs-

beispiel.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 eine Klassierungskammer vorgesehen. An dieses Gehäuse sind drei Gaszuführung si eitung en 4, 5, 6, die mit entsprechenden Gebläsen 2, 3 versehen sind und eine Saugleitung 8, die mit einem Saugzuggebläse 7 verbunden ist, angeschlossen. Die erste Gaszuführungsleitung 4 besitzt eine Beschikkungseinrichtung 9, durch die körniges Gut mit einer konstanten Beschikkungsgeschwindigkeit, die auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann, zugeführt wird. Das körnige Gut wird vom Gas mitgenommen und in das Gehäuse 1 in schwebendem Zustand eingebracht. An der Stelle, an welcher die zweite und die dritte Gasleitung 5, 6 sich verzweigen, ist ein Steuerventil 10 vorgesehen. Durch dieses 9663 "- 030049/0912

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Steuerventil läßt sich das Gasströmungsverhältnis in den beiden Gasleitungen 5 und 6 einstellen, ohne daß die Gesamtgasströmung wesentlich verändert wird. In der Saugleitung 8 ist eine Gas-Feststoff trenneinrichtung 11 vorgesehen. Ein Steuerventil 12 zur Steuerung der Gesamtgasströmung stellt die Gasmenge ein, welche in das Gehäuse 1 eingebracht wird und aus dem Gehäuse 1 abgezogen wird. Außerdem wird durch das Steuerventil 12 ein gesteuertes Sammeln des klassierten feinkörnigen Gutes, welches vom Gas in die Saugleitung 8 mitgenommen wurde, erzielt.

Aus den Figuren 2 und 3 ist zu ersehen, daß im Gehäuse 1 ein Klassierung s ro tor 14 vorgesehen ist. Mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 13 kann der Klassierungsrotor mit variabler Drehzahl angetrieben werden. Der Rotor dreht sich dabei um eine im wesentlichen vertikale Achse. Konzentrisch zum Rotor 14 ist eine nach unten gerichtete schräg verlaufende bzw. konisch zulaufende Trennwand 15 vorgesehen. Auf diese Weise wird ein Klassierungsraum 16 gebildet, der mit der ersten Gaszuführungsleitung 4 in Verbindung steht. Eine Austragseinrichtung 17 für . das grobkörnige Gut erstreckt sich von dem .Klassierungsraum 16 nach unten. Die Austragseinrichtung 17 besitzt ein Drehventil 18, durch welches das grobkörnige Gut aus dem Gehäuse 1 austritt und durch welches der Zutritt des grobkörnigen Gutes in die Umgebung verhindert wird. Um den gesamten Umfang des Klassierungsraumes 16 sind mehrere Leitflächen 19 angeordnet, um das Gas aus der zweiten Gaszuführungsleitung in den Klassierungsraum 16 einzuleiten. Dabei wird das körnige Gut in einem dispergierten und fließfähigen Zustand gehalten, wobei durch den Rotor 14 noch verwirbelnde Strömungen erzeugt werden. Die dritte Gaszuführungsleitung 6 mündet unterhalb der Trennwand 15 in das Gehäuse ein. Dabei werden nach oben gerichtete Gasströme an einem Sichtflächen-

erzeugt,
teil 17a/ an welchem das grobkörnige Gut in fließfähigem Zustand nach unten fällt und das feinkörnige Gut aus dem grobkörnigen Gut ausgeführt

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und in den Klassierungsraum 16 zurückgeführt wird. Die Saugleitung 8 steht in Verbindung mit dem Innenraum des Klassierungsrotors 14, so daß das feinkörnige Gut und das Gas zwischen Flügeln 14a des Klassierungsrotors 14 hindurchgelangen und in die Saugleitung 8 abgezogen werden.

Eine Rechnereinrichtung 20 dient zur Steuerung der Drehzahl N des Klassierungsrotors 14 und zur Steuerung des Qffnungsgrades des Ventiles 12 in der Saugleitung 8. Die Rechnereinrichtung 20 besitzt ein Rechenwerk 21, in welchem die Gleichung

gespeichert ist. In dieser Gleichung bedeutet K eine Konstante. Hierdurch läßt sich die Drehzahl N des Klassierungsrotors 14 aus der gewünschten Klassierungsstandardkorngröße d, der Dichte P des körnigen zu behandelnden Gutes und aus der Gasströmungsgeschwindigkeit Q in der Saugleitung ermitteln. Eine Eingabeeinrichtung 22 dient zur Eingabe der Standardkorngröße d, der Gasströmungsgeschwindigkeit Q und der Dichte P des körnigen Gutes in das Rechenwerk 21. Eine Einstelleinrichtung 23 dient zum automatischen Einstellen der Drehzahl der Antriebsvorrichtung 13, damit der Klassierungsrotor 14 auf die gewünschte Drehzahl N, welche durch das Rechenwerk 21 ermittelt wird, eingestellt wird. Eine Steuereinrichtung 24 dient zur automatischen Steuerung des Steuerventiles 12 in der Weise, daß die Gasströmungsgeschwindigkeit Q, welche in die Eingabeeinrichtung 22 eingegeben und damit festgesetzt wurde, konstant gehalten wird.

Eine Betätigungseinrichtung 25 für das Steuerventil 10 ist mit der Eingabeeinrichtung 22 verbunden. Unter Zuhilfenahme der Eingabeeinrichtung 22 kann die Bedienungsperson das gewünschte Gasströmungsverhältnis zwischen den Gasströmungen in der zweiten und in der dritten Gaszuführungsleitung 5 und 6 auf einen bestimmten Wert festlegen.

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Im folgenden wird die Verwendung und die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Klassierungseinrichtung noch näher erläutert.

Die Bedienungsperson gibt in die Eingabeeinrichtung 22 Signale ein, welche die gewünschte Klassierungsstandardkoxngröße d, die Dichte P des zu behandelnden körnigen Gutes und die Strömungsgeschwindigkeit Q des in der Saugleitung 8 geführten Gases, die auf das Leistungsvermögen des Sauggebläses 7 abgestimmt ist, angeben. Allein hierdurch läßt sich die Drehzahl N des Klassierungsrotors 14 und der Öffnungsgrad des Steuerventiles 12 automatisch auf geeignete Werte festlegen, durch die sichergestellt ist, daß die gewünschte Klassierung von körnigem Gut mit unterschiedlichen Dichten erfolgt. Es sei angenommen, daß körniges Gut mit einer Korngrößenverteilung, wie sie durch die ausgezogene Linie A in der Fig. 4 angegeben ist, auf eine Standardkorngröße d unter bestimmten Bedingungen klassiert werden soll. Das sich ergebende feinkörnige Gut besitzt eine Korngrößenverteilung, die durch die strichlierte Linie B angezeigt ist. Das grobkörnige Gut besitzt eine Korngrößenverteilung, die durch die strichpunktierte Linie C angegeben ist. Wenn das Steuerventil 10 so betätigt wird, daß ein erhöhter Gasstrom durch die dritte Gaszuführungsleitung 6 hindurchgeführt wird, ändert sich die strichlierte Linie B und die strichpunktierte Verteilungslinie C zu einer strichlierten Verteilungslinie B₁ und zu einer strichpunktierten Verteilungslinie C₁. Wenn der Gasstrom durch die Gaszuführungsleitung 6 verringert wird, ändern sich die strichlierte Verteilungslinie B und die strichpunktierte Verteilungslinie C zu der strichlierten Verteilungslinie B„ und der strichpunktierten Verteilungslinie C„. Auf diese Weise läßt sich mit Hilfe des Steuerventiles 10, das das Strömungsverhältnis für die zweite und dritte Gaszuführungsleitung bestimmt, die Korngrößenverteilung des feinkörnigen bzw. grobkörnigen Gutes in gewünschtem. Maße ändern.

Die erste Gaszuführungsleitung 4 kann, wie es im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 dargestellt ist, so in den Klassierungsraum 16 einmünden,

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daß das körnige Gut und das Gas von unten an den Klassierungsrotor 14 herangeführt werden. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 unterscheidet sich von dem in der Fig. 1 bzw. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Anordnung der ersten Gaszuführungsleitung 4. Die übrigen Bestandteile der Anordnung sind gleich und mit gleichen Bezugsziffern versehen und werden daher nicli noch einmal näher beschrieben. Das körnige Gut kann auch direkt in den Klassierungsraum 16 ohne Trägergas eingebracht werden. In diesem Fall reicht allein die zweite Gaszuführungsleitung 5 aus. Wenn das körnige Gut mit Hilfe eines Trägergases in den Klassierungsraum 16 eingebracht wird, genügt hierzu allein die erste Gaszuführungsleitung 4.

Bei der Erfindung können somit eine oder mehrere Gaszuführungsleitungen 4 und 5, welche mit dem Gehäuse 1 verbunden sind, zum Einbringen des zu behandelnden Gutes und des Klassierungsgases in die Klassierungskammer 16 vorgesehen sein.

Das Gehäuse kann mit lediglich einem Klassierungsraum 16, in welchem der Klassierungsrotor 14 angeordnet ist, und mit der Austragseinrichtung und dgl. ausgestattet sein. Die Austragseinrichtung kann dabei an eine äußere Rohrleitung angeschlossen sein.

Die Drehzahl N des Klassierungsrotors 14 läßt sich z.B. mit Hilfe eines Gangwechselgetriebes, das zwischen der Antriebseinrichtung 13 mit konstanter Drehzahl und dem Klassierungsrotor 14 angeordnet ist, ändern.

Das Steuerventil 12 in der Saugleitung 8 läßt sich ersetzen durch ein festes Drosselventil. Dies ist dann möglich, wenn die Gasströmungsgeschwindigkeit Q in der Saugleitung 8 im wesentlichen konstant gehalten werden soll.

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Die Signale, welche in die Rechnereinrichtung zur Ermittlung der Drehzahl N für den Klas sie rungs rotor 14 eingegeben ■' werden, können darauf beschränkt sein, daß sie nur die Klassierungsstandardkorngröße d angeben. Sie können jedoch auch darauf beschränkt sein, daß sie die Standardkorngröße d und die Gasströmungsgeschwindigkeit Q in der Saugleitung 8 angeben. Im erstgenannten Fall lautet die in der Rechnereinrichtung 20 zu speichernde Gleichung: N = Ka- -*- wobei Ka eine Konstante ist. Im

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letztgenannten Fall lautet die zu speichernde Gleichung: N = Κ·-τ· wobei K und Kb Konstante sind. Die Gleichung, welche in der Rechnereinrichtung 20 gespeichert wird, kann daher entsprechend den Gegebenheiten verändert werden. Als Rechnereinrichtung 20 reicht ein Mikrocomputer aus. Ein derartiger Computer kann im Aufbau in Abhängigkeit von den Gegebenheiten modifiziert werden.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Klassierung von körnigen Feststoffen in feinkörniges und grobkörniges Gut in Abhängigkeit von einer KlassierungsStandardkorngröße durch entsprechende Wahl der Drehzahl des Klassierungsrotors 14 geschaffen. Die Dreh^ zahl wird abgeleitet von einer Gleichung die in der Rechnereinrichtung gespeichert ist. Die Drehzahl des Klassierungsrotors 14 wird automatisch beibehalten.

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Claims

LIEDL, NOTH, ZEITLEÄ 3 O 2 O 2 A Patentanwälte 8000 München 22 · Steinsdorfstraße 21 - 22 · Telefon 089/22 94 41 KABUSHIKI KAISHA HOSOKAWA FUNTAI KOGAKU KENKYUSHO 552 Osaka-fu, Osaka-shi, Minato-ku, Ichioka 2-chome 14-ban/JAPAN Vorrichtung zur Klassierung von körnigem Feststoffgut Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Klassierung von körnigem Feststoffgut in feinkörniges und grobkörniges Gut mit

- einem Gehäuse (1), das einen Klassierungsraum (16) umgibt,

- einer Beschickungseinrichtung (4) zum Einbringen des Feststoffgutes und einer Gaszuführungsleitung (5) für das Klassierungsgas, welche beide an das Gehäuse (1) angeschlossen sind,

- einer an das Gehäuse (1) angeschlossenen Saugleitung (8) zum Abziehen der vom Gas mitgerissenen feinkörnigen, bei der Sichtung entstandenen Feststoff anteile, in welcher die Gasströmungsgeschwindigkeit (Q) auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird,

- einer mit dem Gehäuse (1) verbundenen Austragseinrichtung (17) zum Austragen des beim Sichtvorgang entstandenen grobkörnigen Feststoffanteils und

- einem im Gehäuse (1) angeordneten Klassierungsrotor (14), der zur Auswahl einer Klassierungsstandardkorngröße (d) mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden kann,

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ORIGiNAL INSPECTED

dadurch gekennzeichnet, daß

- zur Bestimmung der Drehzahl des Klas sie rungs rotors (14) aus der Klassierungsstandardgröße (d) der Dichte P₀ des" zu behandelnden körnigen Feststoffgutes und der Gasströmungsgeschwindigkeit (Q) in der Saugleitung (8) in einer Rechnereinrichtung (20) eine Formel

wobei K eine Konstante ist, gespeichert ist und

- die Rechnereinheit (20) eine Eingabestelle (22) zur Eingabe der Klassierungsstandardkorngröße (d) und eine Einstelleinrichtung (23) zur automatischen Einstellung der Drehzahl des Klas sie rungs rotors (14) auf die aus den für die Klassierungsstandardkorngröße (d) in die Eingabestelle (22) eingegebenen Daten und der in der Rechnereinrichtung (20) gespeicherten Gleichung ermittelten Drehzahl aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- zur Steuerung der Gasströmungsgeschwindigkeit (Q) in der Saugleitung (8) ein Steuerventil (12) vorgesehen ist,

- die Rechnereinrichtung (20) eine Eingabestelle zur Bestimmung der Gasströmungsgeschwindigkeit (Q) in der Saugleitung (8) aufweist und

- eine Steuereinrichtung (24) in Abhängigkeit von der in die Eingabestelle eingegebenen Gasströmungsgeschwindigkeit das Steuerventil (12) so steuert, daß ein ausgewählter Wert für die Gasströmungsgeschwindigkeit (Q) beibehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinrichtung (20) ferner eine Eingabestelle (22) zur Bestimmung bzw. Eingabe der Dichte (P _s) des zu behandelnden körnigen Feststoff gutes aufweist.

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